灵武长枣不同温度贮藏特性的研究
2018-02-01杨莉杰李喜宏张宇峥朱刚张瑞张苹苹唐先谱
杨莉杰,李喜宏,*,张宇峥,朱刚,张瑞,张苹苹,唐先谱
(1.天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津300457;2.宁夏中玺枣业股份有限公司,宁夏灵武751400)
灵武长枣作为宁夏的“地理标志保护产品”,是我国第二大鲜食枣品种,果型大、果肉白绿,果味清香,口感酸甜适中,食多而不腻,但是,因冷库贮藏温度选择不合理、进库出库温度波动大[1],采后极易失水皱缩、软化、酒化、腐烂,品质下降快、损失率高[2]。制约着灵武长枣产业的健康发展。
国内外学者多聚焦在灵武长枣的无损检测[3]、不同成熟度[4]、保鲜膜[5]、复合保鲜剂[6]等方面,但关于灵武长枣相温保鲜最佳贮藏温度方面却鲜见报道。
颉敏华等[7]研究发现灵武长枣属于呼吸跃变型果实,刘辉等[8]发现果实在低温下极易遭受冷害。若贮藏温度选择不合理或者温度波动大,会使果实组织代谢异常、酶活性变化剧烈,细胞膜产生相变、膜脂孔隙变大、营养物质流失,进而使衰老进程加快,品质降低、商品价值低下。降低温度波动的幅度或频率是解决灵武长枣失水、软化酒化,提高品质的有效途径。该试验通过相温技术,实现库温波动±0.1℃,研究了灵武长枣不同温度下的贮藏特性,探明精准控温波动±0.1℃与±0.5℃的保鲜效果差异,为灵武长枣保鲜技术提供支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
灵武长枣采自宁夏灵武市大泉林场,于2016年9月25日人工采收,0℃预冷24 h,加冰,空运至天津科技大学试验库。挑选无病虫害、无机械伤、大小均匀、色泽一致果实,以八成熟果实为试材,即果实红色面积占总面积50%~60%,0℃预冷12 h,备用。
1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP):盐城市瑞年化工有限公司;微孔膜保鲜袋:厚度0.03 mm,天津科技大学食品工程与生物技术学院农产品加工及贮藏工程实验室自制。
1.2 仪器与设备
PAL-1手持折光仪:日本ATAGO株式会社;HP-200精密色差仪:上海汉谱光电科技有公司;5804R高速冷冻离心机:德国Eppendorf公司。
1.3 试验处理
在0℃冷库大帐中先用1 μL/L 1-MCP熏蒸12 h,再用5 g/m3特克多熏蒸24 h,装入微孔膜保鲜袋中,每袋500 g,扎口。将处理好的果实分别放于(-1±0.1)℃、(-0.5±0.1)℃、(0±0.1)℃的相温库中贮藏,以相同条件下于(0±0.5)℃普通冷库贮藏的果实为对照,每个温度处理设3次重复,每次重复用3袋果实。从放入库中算起,开始测定第一次指标,之后每隔15天测定一次指标,共测定5次。
1.4 测定指标及方法
腐烂率、失水率、硬度、可溶性固形物(soluble solids,TSS)、抗坏血酸(ascorbic acid,VC)(碘酸钾滴定法)、可滴定酸(titratable acid,TA)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的测定均参照曹建康等[9]的测定方法。
2 结果与分析
2.1 不同温度对灵武长枣腐烂率的影响
不同温度对灵武长枣腐烂率的影响见图1。
由图1可知,果实贮藏15 d,-1、-0.5、0℃均无腐烂,但CK腐烂率为2.5%。15 d后,各处理逐渐出现腐烂现象,其中,-0.5℃和0℃上升缓慢;60 d时,-0.5、0℃腐烂率分别为9.8%和8.9%,均低于10%,均符合GBT 22345-2008《鲜枣质量等级》规定的鲜食枣一级质量标准。
图1 不同温度对灵武长枣腐烂率的影响Fig.1 Effect of different temperatures on the decay rate of Lingwu long jujubes
但是,-1℃腐烂率高达40.2%,极显著高于-0.5℃和0℃处理,CK高达48.7%。表明,-0.5℃和0℃均可以显著降低灵武长枣腐烂率;温度波动越大,腐烂越严重。
2.2 不同温度对灵武长枣失水率的影响
失水导致果实萎蔫,商品价值降低,进一步影响酶活,造成原生质脱水,破坏胶体结构,使细胞膜的透性加大,酶功能异常化,产生一些有毒物质[10]。不同温度对灵武长枣失水率的影响见图2。
图2 不同温度对灵武长枣失水率的影响Fig.2 Effect of different temperatures on the water loss rate of Lingwu long jujubes
由图2可知,贮藏期间各处理失水率一直呈现上升趋势,其中,CK失水率最高。15 d时,-1.0、-0.5、0℃失水率分别为1.3%、1.1%和1.7%,差异不显著,相差不大;45 d时,-1.0、-0.5、0℃失水率分为15.4%、12.92%和12.3%;60 d时,-0.5、0℃失水率分别为13.9%、14.2%。但是,CK高达40.0%。
表明,-0.5℃失水率最低,可以显著降低灵武长枣失水现象;温度波动越大,果实失水现象越严重。
2.3 不同温度对灵武长枣果实硬度的影响
果实硬度是衡量鲜果成熟度和贮藏品质的重要指标,过度软化会导致其商品率的下降[11]。鲜果在贮藏期间,随着温度的变化,多聚半乳糖醛酸酶、果胶酶等酶类会水解果实细胞壁,使细胞壁结构发生改变,逐渐酶解、软化,导致硬度随之改变。
不同温度对灵武长枣果实硬度的影响见图3。
图3 不同温度对灵武长枣果实硬度的影响Fig.3 Effect of different temperatures on the the fruit firmness of Lingwu long jujubes
由图3可知,贮藏期间各处理果实硬度均呈现下降趋势,其中,CK果实硬度下降最快。15 d后,-1.0、-0.5、0℃缓慢下降,但CK急剧下降;60 d时,-1.0、-0.5、0℃硬度分别为10.8、11.2、11.2kg/cm2,但是,CK 为7.2 kg/cm2,果实硬度最低。
表明,-0.5℃和0℃可以显著延缓枣果软化过程;温度波动越大,果实软化现象越严重。
2.4 不同温度下灵武长枣的TSS变化规律
可溶性固形物是反映果实品质状况的指标,其值越高,表明果肉中可溶性糖、维生素、氨基酸等营养成分含量就高[12]。不同温度下灵武长枣的TSS变化规律见图4。
图4 不同温度下灵武长枣的TSS变化规律Fig.4 The regular patterns of TSS at different temperatures of Lingwu long jujubes
由图4可知,随着贮藏期的延长,果实TSS均呈下降趋势,但是,CK急剧下降。45 d时,-1.0、-0.5、0℃的TSS分别为17.8%、19.9%和19.5%。60 d时,-1.0、-0.5、0℃的TSS分别为16.6%、19.3%和18.5%,与初始值相比分别下降了31.0%、19.6%、22.9%,降幅为-1.0℃>0℃>-0.5℃,但是,CK为 10.8%,下降了55%,降幅最大。
表明,-0.5℃可以显著延缓枣果TSS的降低;温度波动越大,果实中营养物质被大量消耗,TSS损失越多。
2.5 不同温度对灵武长枣VC含量的影响
VC是衡量果蔬营养价值的重要指标,其含量高低会影响果蔬的品质。不同温度对灵武长枣VC含量的影响见图5。
图5 不同温度对灵武长枣VC含量的影响Fig.5 Effect of different temperatures on VCof Lingwu long jujubes
由图5可知,VC初始含量为376.6 mg/g,随着贮藏期的延长,VC含量均呈下降趋势。60 d时,-1.0、-0.5、0 ℃含量分别为 232.5、289.5、269.5 mg/g,分别降低了38.3%、23.1%和28.4%,但是,CK最低,含量为184.7 mg/g,降低了51.0%。
表明,-0.5℃可以显著延缓枣果VC的下降;温度波动越大,果实中酶活性受到温度波动的影响不断分解VC,VC降低现象越严重。
2.6 不同温度对灵武长枣TA含量的影响
一般情况下,果蔬在贮藏过程中,组织内保持一定量的酸类物质,可以有效地延缓果实的生理衰亡。不同温度对灵武长枣TA含量的影响见图6。
图6 不同温度对灵武长枣TA含量的影响Fig.6 Effect of different temperatures on TA of Lingwu long jujubes
由图6可知,果实TA初始含量为0.34%,随着贮藏期的延长,TA含量均呈下降趋势。15 d时,-1.0、-0.5、0℃含量分别为0.35%、0.31%和0.31%;60 d时,随着贮藏期的延长,-1.0、-0.5、0℃,三者TA含量下降缓慢,分别为0.34%、0.30%和0.28%。
但是,CK的TA含量下降急剧,为0.17%,可能是由于温度波动大,导致细胞中酶活性较高,酸类物质作为呼吸底物或其他物质的合成原料而被消耗利用。60 d时,-1.0℃的TA含量呈现先缓慢上升后缓慢下降最后基本不变,可能是温度过低,细胞酶活性被抑制,果实后熟过程无法进行,导致TA的积累。-0.5℃贮藏既不会影响果实后熟,也不会因TA含量过低而降低果实食用品质,而是维持了果实中均衡的TA含量,保持了酸甜口感。
表明,-0.5℃时枣果TA变化平稳,下降不明显;温度波动越大,果实TA降低现象越明显。
2.7 不同温度对灵武长枣中MDA的影响
MDA积累量的多少反映了膜脂过氧化程度的高低,间接反应细胞膜损伤程度的大小[9]。不同温度对灵武长枣中MDA的影响见图7。
图7 不同温度对灵武长枣中MDA的影响Fig.7 Effect of different temperatures on MDA of Lingwu long jujubes
由图7可知,在贮藏期间,MDA积累量均呈上升趋势。60 d时,-0.5℃和0℃的MDA含量分别为3.1 nmol/g和2.4 nmol/g,分别上升了121.4%和71.4%,但是-0.1℃和 CK的 MDA含量为 5.2 nmol/g和5.3 nmol/g,上升了271.4%和278.6%,极显著高于-0.5℃和0℃。
表明,-0.5℃和0℃枣果中MDA积累较少;温度波动越大,由相变引起膜收缩,进而细胞分室作用被破坏引起新陈代谢的异常变化,使膜透性增大,导致细胞损伤,MDA积累越多。
3 结论
试验结果表明,(-0.5±0.1)℃综合保鲜效果最佳,不同处理效果依次为(-0.5±0.1)℃>(0±0.1)℃>(-1±0.1)℃>(0±0.5)℃(CK 组)。
-0.5 ℃处理的果肉硬度、TSS、VC、TA 分别为11.2 kg/cm2、19.3%、289.5 mg/g、0.30%,均优于 0℃。说明(-0.5±0.1)℃能够抑制灵武长枣的失水皱缩和腐烂变质,延缓果实腐烂、软化、VC骤降和MDA累积,进而减少果实损失,改善酸甜适口性,提高商品价值。
而-1℃时,MDA值偏高,说明膜脂伤害严重,受到一定低温冷害,细胞膜脂由液晶态变为凝胶态、流动性降低、膜蛋白功能异常、抑制相关酶正常代谢、膜呼吸被抑制,不利于枣果长期贮藏。对比0℃与CK,说明冷库温度波动过大会使细胞溶质在冻结与解冻过程不断转变,破坏细胞结构,导致流动性物质溶出,对果实商品品质产生消极的影响。
[1]黄文博,谢晶,罗超,等.冷链物流中温度波动对美国红鱼品质变化的影响[J].食品科学,2016,37(18):268-274
[2]刘文君.农产品存储、流通环节损耗惊人[J].中国包装,2012,32(9):70-71
[3]强锋,王芹志,何建国,等.基于VIS/NIR高光谱技术的灵武长枣SSC含量的无损检测研究[J].现代食品科技,2017,33(4):283-288
[4]苟茜,王敏,冀晓龙,等.不同成熟度灵武长枣食用及营养品质研究[J].现代食品科技,2014,30(11):98-104
[5]班兆军,冯建华,徐新明,等.不同保鲜膜对灵武长枣低温贮藏品质的影响[J].保鲜与加工,2010,10(1):20-23
[6]甘瑾,马李一,张弘,等.中药复合保鲜剂对灵武长枣常温贮藏效果的影响[J].食品科学,2008,346(9):607-610
[7]颉敏华,吴小华,李国锋,等.灵武长枣呼吸特性研究[J].保鲜与加工,2008,46(3):28-30
[8]刘辉,李江阔,农绍庄,等.不同温度对冬枣冷害程度的影响[J].食品工业科技,2012,33(12):344-348
[9]曹建康,姜微波,赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京:中国轻工业出版社,2007:22-154
[10]王爱丽.灵武长枣相温气调保鲜技术[D].天津:天津科技大学,2013
[11]Chen H,Cao S,Fang X,et al.Changes in Fruit Firmness,Cell Wall Composition and Cell Wall Degrading Enzymes in Postharvest Blueberries during Storage[J].Scientia Horticulturae,2015,188:44-48
[12]Thai T H,Marie N D,Marc L,et al.Effect of Different Coating Treatments on the Quality of Mango Fruit[J].Journal of Food Quality,2002,25(6):471-486